Биология

Удивительное видео нейронов мухи в режиме реального времени

Лайнуть/Поделиться

Исследователи взяли мощные методы микроскопии и объединили их, чтобы создать ультрасовременный инструмент для создания трехмерного видео отдельных нервных клеток, функционирующих в личинках живых плодовых мух, которые движутся с естественной скоростью. Команда нейробиологов и инженеров использовала свой инструмент, называемый SCAPE, для наблюдения за проприоцептивными нейронами, которые ощущают местоположение тела в пространстве, когда личинки мухи находятся в движении. Работа была опубликована в Current Biology и проиллюстрировала функцию нейронов в беспрецедентных деталях, показывая, как они сигнализируют о движении в мозг. 

«Мы знаем, что мозг получает сенсорные сигналы через электрические импульсы, передаваемые вдоль нейронов, но мы не понимали, почему некоторые виды нейронов расположены в определенных положениях, или как конкретные шаблоны сигналов представляют различные движения», – объяснил автор исследования Уэсли Грюбер. «Чтобы понять этот процесс, нам нужно было знать, какие сигналы посылают нейроны, пока личинка ползает без ограничений».

Работа показала, что каждый проприоцептивный нейрон играет свою роль, ощущая определенные аспекты движения. Это было верно не только для ползания, но и для более сложных движений.

«Хотя мы могли сделать личинок, чьи нейроны были помечены флуоресцентной вспышкой во время их срабатывания, нам было очень трудно их визуализировать», – отметила соавторка Ребекка Ваадия. «Даже для наших самых быстрых микроскопов требовалось, чтобы образец двигался неестественно медленно, поэтому мы никогда не могли по-настоящему уловить нейронную активность, которая отражала естественные, необремененные движения животного, пока мы не начали использовать SCAPE».

Из-за огромного количества данных, которые были сгенерированы, команда написала алгоритмы для отслеживания проприоцептивных нейронов при их активации, когда тело расширялось и сжималось.

Технология SCAPE , впервые описанная в 2015 году, сканирует живых животных с помощью листа лазерного света для создания трехмерных изображений. Она может проецировать и обнаруживать лист одновременно с помощью одного объектива, создавая трехмерные изображения в 500 раз быстрее, чем другие методы. Это особенно полезно для небольших, прозрачных организмов, таких как плодовые мушки или рыбки данио, потому что отдельные клетки можно увидеть в целом. 

DOI: 10.1016/j.cub.2019.01.060


Вас также может заинтересовать:

Редакция

Опубликовала
Редакция

Недавние публикации

Сонные морщины. Положение во сне влияет на старение лица

Обзорное исследование, опубликованный в журнале Aesthetic Surgery Journal в 2016, проливает свет на связь между… Читать далее

04/03/2024

Некоторые случаи слепоты связаны с бактериями в кишечнике

Существуют определенные генетические мутации, которые могут вызывать слепоту и передаваться от родителей к детям. Например,… Читать далее

29/02/2024

Десять главных ежедневных последствий эволюции

От икоты до зубов мудрости - эволюция человека оставила после себя некоторые вопиющие, но врожденные… Читать далее

28/02/2024

10 вопросов, которые помогут отличить науку от псевдонауки

Чтобы отличить науку от псевдонауки, основатель Общества скептиков Майкл Шермер предлагает 10 вопросов, которые нужно… Читать далее

25/02/2024

Охотники-собиратели были жестоко стерты с лица земли фермерами, согласно анализу ДНК

Вопреки сложившемуся мнению, мирного перехода власти от охотников-собирателей к земледельцам в Европе не было. Новый… Читать далее

14/02/2024

Синдром Котара: Люди думают, что они мертвы

Синдром Котара - психопатологическое расстройство, которое еще называют нигилистическим бредом или синдромом "ходячего мертвеца". Человек… Читать далее

12/02/2024